Česky English

Úvodní stránka GNSS systémy GALILEO Experimentální družice programu GALILEO

Experimentální družice programu GALILEO

Experimentální testovací družice Giove A a Giove B (název ze zkratky anglického Galileo In-Orbit Validation) programu Galileo byly vypuštěny do roku 2006 a jsou součástí ověřovací fáze programu Galileo, tzv In-orbit validation (IOV) phase. Jejich úkolem je ověřit kvalitu signálů a spolehlivost použitých technologií ve vztahu k vývoji pozemních přijímačů ve Fucinu v Italii a v Oberpfaffenhofenu v Německu.

Tyto družice jsou předstupněm dalších čtyř družic IOV fáze, které budou postupně vypuštěny v roce 2011 a 2012 a budou poskytovat již reálný plnohodnotný signal a budou dle plánu následovány dalšími 14 družicemi vypuštěnými do konce roku 2014.

Vesmírný Galileo segment se bude skládat z celkem 30 družic na střední oběžné dráze Země (MEO, Medium Earth Orbit) v takzvané Walkerově konstelaci 27/3/1 (tři z třiceti družic budou záložní). Každá družice bude vysílat přesné časové signály, efemeridy a ostatní data. Konstelace Galileo družic byla optimalizována pro následující konstelační specifikace:

 

  • Kruhové oběžné dráhy (výška družic  23 222 Km
  • Sklon roviny oběžné dráhy k rovníku 56°
  • Tři roviny oběžných drah (rovnoměrně rozložené)
  • Devět provozních družic, rovnoměrně rozložené v každé rovině
  • Jedna záložní družice (také vysílající) v každé rovině
  • Galileo Družice jsou družice třídy 700 Kg/1600 W.

 

Družice s rozevřenými solárními panely rotuje kolem své osy (která směřuje k Zemi) tak, aby solární panely byly vždy natočeny směrem k Slunci a zachycovaly co nejvíce solární energie. Antény, které na obrázku nejsou vidět protože jsou na druhé straně těla družice, vždy směřují směrem k Zemi. Tělo družice bude mít rozměry 2.7 x 1.1 x 1.2m a rozvinuté solární panely budou mít rozpětí 13 m

Komponenty družice

  • L-band anténa vysílá navigační signály v frekvenčním pásmu 1200-1600 MHz.
  • S&R (search and rescue) anténa  bude zachycovat nouzové signály ze Země a předávat je do pozemních stanic které je přepošlou do lokálních záchranných center.
  • C-band anténa bude přijímat signály od "Přenosových stanic Galileo" (Galileo Uplink Stations) obsahující "mission" data. Tyto "mission" data budou obsahovat: data k synchronizování palubních hodin s pozemními referenčními hodinami a data o integritě, které obsahují informace o tom, jak každý satelit funguje. Informace o integritě jsou zahrnuty v navigační zprávě, která se přenáší uživatelům.
  • S-band antény jsou součástí telemetrického, sledovacího a řídícího subsystému. Tyto antény vysílají data o stavu družice a jejího příslušenství pozemnímu kontrolnímu systému a nazpět přijímají příkazy k ovládaní družice a obsluze příslušenství. S-band antény také přijímají, zpracovávají a vysílají dálkoměrné signály které měří výšku družice s přesností několika metrů.
  • IR Earth sensors (infračervené zemské senzory) a FSS Sun sensors (Flight Service Stations Sluneční senzory) pomáhají udržet družici ve směru k Zemi. IR Earth sensors detekují rozdíl mezi chladem hlubokého vesmíru a teplem Zemské atmosféry a tyto informace používají k natáčení družice. FSS Sun sensors jsou senzory pro detekci viditelného záření, které měří úhly mezi definovanou základnou a dopadajícím slunečním světlem.
  • Laserový odražeč (laser retro-reflector) měří výšku družice s přesností do několika centimetrů, a to pomocí laserového paprsku vyslaného pozemní stanicí. Odražeč se bude používat jen přibližně jednou za rok, protože měření S-band antény jsou jinak dostatečně přesné.
  • "Vesmírné zářiče" (space radiators) jsou výměníky, které vyzařují přebytečné teplo vytvořené součástkami uvnitř družice do vesmíru, a tak je pomáhají udržet  v rozmezí jejich provozních teplot.

 

Vnitřní komponenty

  • Vodíkové (pasivní) Maser hodiny (Hydrogen passive maser clocks) jsou hlavními hodinami na palubě družice. Jsou to atomové hodiny, které používají ultra stabilní frekvence (1.4 GHz) přechodu atomu vodíku mezi energetickými stavy pro měření času (zpoždění/předcházení 0.45ns během 12 hodin).
  • Rubidiové hodiny (Rubidium atomic clocks) budou použity, pokud vodíkové hodiny selžou. Jejich odchylka je 1.8ns během 12 hodin.
  • Družice bude mít čtvery hodiny, dvoje od každého typu. Vždy budou zapnuty jen jedny vodíkové a jedny rubidové (záložní). Za normálních podmínek budou zapnuté vodíkové maser hodiny produkovat referenční frekvenci, na základě které bude generován navigační signál. Pokud ale vodíkové hodiny selžou, rubidiové hodiny v provozu okamžitě převezmou funkci vodíkových hodin a spustí se dvoje zbývající (rezervní) hodiny. Pokud se bude problém selhání vodíkových hodin týkat pouze jich, druhé vodíkové hodiny převezmou funkci rubidiových hodin po několika dnech (až budou plně provozuschopné). Rubidiové hodiny se vrátí zpět do funkce záložních anebo rezervních hodin. Galileo družice, díky tomuto systému čtyř hodin, ručí za generování navigačního signálu za jakýchkoli podmínek.
  • Monitorovací a řídící jednotka hodin (clock monitoring and control unit, CMCU) je rozhraním mezi čtyřmi hodinami a jednotkou generující navigační signál (navigation signal generator unit, NSU). CMCU přenáší signál z aktivních "hlavních" hodin do NSU a stará se o to, aby byly ve fázi frekvence hlavních a aktivních (záložních) hodin. Je to z toho důvodu, aby záložní hodiny mohly okamžitě převzít funkci hlavních hodin v případě jejich poruchy.
  • Generátor navigačního signálu (navigation signal generator) generátor frekvence (frequency generator) a převáděcí jednotky (up-conversion units) jsou zodpovědné za generování navigačních signálů, používající k tomu informace z CMCU a přijaté navigační a "integrity" data z C-band antény. Navigační signály jsou poté převedeny do L-pásma, aby mohly být vysílány uživatelům.
  • Dálkově řízený terminál (remote terminal unit) je rozhraním mezi všemi komponenty družice a palubním počítačem.

 

Běžné vybavení družice

  • SADM je hnací mechanismus, který spojuje solární panely s tělem družice a rotuje s nimi tak, aby povrch těchto panelů vždy zůstával kolmý k slunečním paprskům.
  • Gyroskopy sledují a zaznamenávají rotaci družice.
  • Momentová kola-setrvačníky (reaction or moment wheels) řídí rotaci družice. Když rotují, otáčí se i družice. Družice se otočí kolem své osy dvakrát za jeden oběh tak, aby solární panely zůstávaly kolmé k slunečním paprskům.
  • Magnetická tyč (magneto bar) mění rychlost rotace momentových setrvačníků tím, že vytvoří točivý moment opačného směru.
  • Rozdělovací energetická jednotka (power conditioning and distribution unit) kontroluje a reguluje energii ze solárních panelů a baterií a rozvádí jí do všech subsystémů a komponent družice.
  • Palubní počítač (on-board computer) řídí všechny funkce družice a funkce jednotlivých komponent.

 

 Družice - fakta a čísla

  • Rozměry družice:  2.7 x 1.1 x 1.2 m
  • Rozpětí solárních panelů: 13m
  • Nejvyšší výkon: 1600 W
  • Navigační signály: 10 signálů, vysílaných v rozmezí 1200-1600 MHz
  • Hmotnost při vypuštění: 700kg

 




RSS kanál  |  XML Sitemap  |  Mapa webu  |  Redakční systém WebRedakce - NETservis s.r.o. © 2017

2015 Odbor ITS, kosmických aktivit a VaVaI 

Background image ©ESA - P.Carril
Administrováno CMS systémem společnosti NETservis s.r.o.